【導(dǎo)讀】計(jì)算機(jī)中常用的計(jì)數(shù)制有哪些？完成下列數(shù)制的轉(zhuǎn)換。建立微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體概念，形成微機(jī)系統(tǒng)軟硬件開發(fā)的初步能力。8位和16位二進(jìn)制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼可表示的數(shù)的范圍分別是多少？寫出下列真值對(duì)應(yīng)的原碼和補(bǔ)碼的形式。計(jì)算下列表達(dá)式。簡(jiǎn)述CPU執(zhí)行程序的過(guò)程。在取指階段結(jié)束后，機(jī)器就進(jìn)入執(zhí)行階段，這時(shí)，由指令譯碼器對(duì)指。8086的EU和BIU的主要功能。對(duì)其譯碼后產(chǎn)生完成指令所需要的控制信息。的特征保留在標(biāo)志寄存器FLAGS中。BIU取出的指令被送入指令隊(duì)列供EU執(zhí)行，BIU取出的數(shù)。據(jù)被送入相關(guān)寄存器中以便做進(jìn)一步的處理。當(dāng)運(yùn)算結(jié)束時(shí)，BIU將運(yùn)算結(jié)果送入指定的內(nèi)存單元。EU發(fā)出訪問(wèn)總線的請(qǐng)求，則必須等BIU取指令完畢后，該請(qǐng)求才能得到響應(yīng)。等待的時(shí)間，提高了CPU的利用率，加快了整機(jī)的運(yùn)行速度。

　　

【正文】 8 指令是一條兩字節(jié)指令，故其下一條指令的 IP＝ 0200H＋ 2＝ 0202H。 中斷服務(wù)子程序的入口地址則存放在中斷向量表（ 8 4）所指向的連續(xù) 4個(gè)單元中。所以，在執(zhí)行中斷指令并進(jìn)入響應(yīng)的中斷例程時(shí)，以上各寄存器的內(nèi)容分別為： SP＝ 0100H－ 6＝ 00FAH SS＝ 3500H IP＝ [8 4]＝ 1A7FH CS＝ [(8 4)＋ 2]＝ 6C07H [SP]＝ 0200H＋ 2＝ 0202H 第 7章常用數(shù)字接口電路 一般來(lái)講，接口芯片的讀寫信號(hào)應(yīng)與系統(tǒng)的哪些信號(hào)相連？ 解 : 一般來(lái)講，接口芯片的讀寫信號(hào)應(yīng)與系統(tǒng)總線信號(hào)中的 IOR（接口讀）或IOW（接口寫）信號(hào)相連。 試說(shuō)明 8253芯片的六種工作方式。其時(shí)鐘信號(hào) CLK和門控信號(hào) GATE分別起什么作用？ 解：可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 8253具有六種不同的工作方式，其中 ： 方式 0：軟件啟動(dòng)、不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。在寫入控制字后 OUT端變低電平，計(jì)數(shù)結(jié)束后 OUT端輸出高電平，可用來(lái)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)，故也稱為計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷的工作方式。 方式 1：硬件啟動(dòng)、不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。所謂硬件啟動(dòng)是在寫入計(jì)數(shù)初值后并不開始計(jì)數(shù)，而是要等門控信號(hào) GATE出現(xiàn)由低到高的跳變后，在下一個(gè) CLK脈沖的下降沿才開始計(jì)數(shù)，此時(shí) OUT端立刻變?yōu)榈碗娖?。?jì)數(shù)結(jié)束后， OUT端輸出高電平，得到一個(gè)寬度為計(jì)數(shù)初值 N個(gè) CLK脈沖周期寬的負(fù)脈沖。 方式 2：既可軟件啟動(dòng)，也可以硬件啟動(dòng)。可自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。 在寫入控制字后， OUT端變?yōu)楦唠娖?。?jì)數(shù)到最后一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí) OUT端變?yōu)榈碗娖?，再?jīng)過(guò)一個(gè) CLK周期，計(jì)數(shù)值減到零， OUT又恢復(fù)為高電平。之后再自動(dòng)轉(zhuǎn)入計(jì)數(shù)初值，并重新開始新的一輪計(jì)數(shù)。方式 2下 OUT端會(huì)連續(xù)輸出寬度為Tclk的負(fù)脈沖，其周期為 N Tclk，所以方式 2也稱為分頻器，分頻系數(shù)為計(jì)數(shù)初值 N。 方式 3：也是一種分頻器，也有兩種啟動(dòng)方式，自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)初值 N為偶數(shù)時(shí)，連續(xù)輸出對(duì)稱方波（即 N/2個(gè) CLK脈沖低電平， N/2個(gè) CLK脈沖高電平），頻率為（ 1/N） Fclk。若 N為奇數(shù)，則輸出波形不對(duì)稱，其中（ N＋ 1）／ 2個(gè)時(shí)鐘周期高電平， （ N－ 1）／ 2個(gè)時(shí)鐘周期低電平。 方式 4和方式 5都是在計(jì)數(shù)結(jié)束后輸出一個(gè) CLK脈沖周期寬的負(fù)脈沖，且均為不自動(dòng)重復(fù)計(jì)數(shù)方式。區(qū)別在方式 4是軟件啟動(dòng)，而方式 5為硬件啟動(dòng)。 時(shí)鐘信號(hào) CLK為 8253芯片的工作基準(zhǔn)信號(hào)。 GATE信號(hào)為門控信號(hào)。在軟件啟動(dòng)時(shí)要求 GATE在計(jì)數(shù)過(guò)程中始終保持高電平；而對(duì)硬件啟動(dòng)的工作方式，要求在寫入計(jì)數(shù)初值后 GATE端出現(xiàn)一個(gè)由低到高的正跳變，啟動(dòng)計(jì)數(shù)。 8253可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器有兩種啟動(dòng)方式，在軟件啟動(dòng)時(shí)，要使計(jì)數(shù)正常進(jìn)行，GATE端必須為（ ） 電平，如果是硬件啟動(dòng)呢？ 解：在軟件啟動(dòng)時(shí)，要使計(jì)數(shù)正常進(jìn)行， GATE端必須為高電平；如果是硬件啟動(dòng)，則要在寫入計(jì)數(shù)初值后使 GATE端出現(xiàn)一個(gè)由低到高的正跳變，以啟動(dòng)計(jì)數(shù)。 若 8253芯片的接口地址為 D0D0H～ D0D3H，時(shí)鐘信號(hào)頻率為 2MHz?，F(xiàn)利用計(jì)數(shù)器 0、 2分別產(chǎn)生周期為 10us的對(duì)稱方波及每 1ms和 1s產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，試畫出其與系統(tǒng)的電路連接圖，并編寫包括初始化在內(nèi)的程序。 解：根據(jù)題目要求可知，計(jì)數(shù)器 0（ CNT0）工作于方式 3，計(jì)數(shù)器 1（ CNT1）和計(jì)數(shù)器 2（ CNT2）工作于 方式 2。時(shí)鐘頻率 2MHz，即周期為 ，從而得出各計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值分別為： CNT0： 10us/ = 20 CNT1： 1ms/ = 2020 CNT2： 1s/ = 2 1000000 顯然，計(jì)數(shù)器 2的計(jì)數(shù)初值已超出了 16位數(shù)的表達(dá)范圍，需經(jīng)過(guò)一次中間分頻，可將 OUT1端的輸出脈沖作為計(jì)數(shù)器 2的時(shí)鐘頻率。這樣， CNT2的計(jì)數(shù)初值就等于 1s/1ms = 1000。線路連接如圖所示。 8253 8253的初始化程序如下： MOV DX， 0D0D3H MOV AL， 16H ；計(jì)數(shù)器 0，低 8位計(jì)數(shù)，方式 3 OUT DX， AL MOV AL， 74H ；計(jì)數(shù)器 1，雙字節(jié)計(jì)數(shù)，方式 2 OUT DX， AL MOV AL， 0B4H ；計(jì)數(shù)器 2，雙字節(jié)計(jì)數(shù)，方式 2 OUT DX， AL MOV DX， 0D0D0H MOV AL， 20 ；送計(jì)數(shù)器 0的計(jì)數(shù)初值 OUT DX， AL MOV DX， 0D0D1H MOV AX， 2020 ；送計(jì)數(shù)器 1的計(jì)數(shù)初值 OUT DX， AL MOV AL， AH OUT DX， AL MOV DX， 0D0D2H MOV AX， 1000 ；送計(jì)數(shù)器 2的計(jì)數(shù)初值 OUT DX， AL MOV AL， AH OUT DX， AL 某一計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)采用 8253芯片的計(jì)數(shù)器 0作頻率發(fā)生器，輸出頻率為500Hz；用計(jì)數(shù)器 1產(chǎn)生 1000Hz的連續(xù)方波信號(hào)，輸入 8253的時(shí)鐘頻率為。 試問(wèn)：初始化時(shí)送到計(jì)數(shù)器 0和計(jì)數(shù)器 1的計(jì)數(shù)初值分別為多少？計(jì)數(shù)器 1工作于什么方式下？ 解：計(jì)數(shù)器 0工作于方式 2，其計(jì)數(shù)初值 =計(jì)數(shù)器 1工作于方式 3，其計(jì)數(shù)初值 = 若所用 8253芯片用軟件產(chǎn)生一次性中斷，最好采用哪種工作方式？現(xiàn)用計(jì)數(shù)器 0對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)滿 10000個(gè)脈沖時(shí)產(chǎn)生中斷，請(qǐng)寫出工作方式控制字及計(jì)數(shù)值。 解：若 8253用軟件產(chǎn)生一次性中斷，最好采用方式 0，即計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷的工作方式。其方式控制字為： 00110000B。 計(jì)數(shù)初值 =10000 試比較并行通信與串行通信的特點(diǎn)。 解：并行通信是在同一時(shí)刻發(fā)送或接收一個(gè)數(shù)據(jù)的所有二進(jìn)制位。其特點(diǎn)是接口數(shù)據(jù)的通道寬，傳送速度快，效率高。但硬件設(shè)備的造價(jià)較高，常用于高速度、短傳輸距離的場(chǎng)合。 串行通信是將數(shù)據(jù)逐位的傳送。其特點(diǎn)是傳送速度相對(duì)較慢，但設(shè)備簡(jiǎn)單，需要的傳輸線少，成本較低。所以常用于遠(yuǎn)距離通信。 在對(duì) 8255的 C口進(jìn)行初始化為按位置位或復(fù)位時(shí)，寫入的端口地址應(yīng)是（ ）地址。 解：應(yīng)是（ 8255的內(nèi)部控制寄存器）地址。 某 8255芯片的地址范圍為 A380H～ A383H，工作于方式 0， A 口、 B 口為輸出口，現(xiàn)欲將 PC4置 “0”， PC7置 “1”，試編寫初始化程序。 解：該 8255芯片的初始化程序包括置方式控制字及 C口的按位操作控制字。程序如下： MOV DX， 0A383H ；內(nèi)部控制寄存器地址送 DX MOV AL， 80H ；方式控制字 OUT DX， AL MOV AL， 08H ； PC4置 0 OUT DX， AL MOV AL， 0FH ； PC7置 1 OUT DX， AL 設(shè) 8255芯片的接口地址范圍為 03F8H～ 03FBH， A 組 B 組均工作于方式 0，A 口作為數(shù)據(jù)輸出口， C 口低 4 位作為控制信號(hào)輸入口，其他端口未使用。試畫出該片 8255芯片與系統(tǒng)的電路連接圖，并編寫初始化程序。 解： 8255芯片與系統(tǒng)的電路連接如圖所示。 由題目知，不需對(duì) C 口置位控制字，只需對(duì) 8255置方式控制字，故其初始化程序如下： MOV DX， 03FBH MOV AL， 81H OUT DX， AL 已知某 8088微機(jī)系統(tǒng)的 I/0接口電路框圖如教材中圖 747所示。試完成： （ 1）根據(jù)圖中接線，寫出 8255芯片、 8253芯片各端口的地址。 （ 2）編寫 8255芯片和 8253芯片的初始化程序。其中， 8253芯片的 OUT 1 端輸出100Hz方波， 8255芯片的 A 口為輸出， B 口和 C 口為輸入。 （ 3）為 8255芯片編寫一個(gè) I/O控制子程序，其功能為：每 調(diào)用一次，先檢測(cè) PC0的狀態(tài)，若 PC0 = 0，則循環(huán)等待；若 PC0 = 1，可從 PB 口讀取當(dāng)前開關(guān) K 的位置（ 0～ 7 ），經(jīng)轉(zhuǎn)換計(jì)算從 A 口的 PA0～ PA3輸出該位置的二進(jìn)制編碼，供 LED顯示。 解： （ 1） 8255芯片的地址范圍為： 8000H～ FFFFH 8253芯片的地址范圍為： 0000H～ 7FFFH （ 2） ；初始化 8255芯片 MOV DX， 8003H MOV AL， 8BH ；方式控制字，方式 0， A 口輸出， B 口和 C 口輸入 OUT DX， AL ；初始化 8253 MOV DX， 0003H ；內(nèi)部寄存器口地址 MOV AL， 76H ；計(jì)數(shù)器 1，先寫低 8位 /后寫高 8位，方式 3，二進(jìn)制計(jì)數(shù) OUT DX， AL MOV DX， 0001H ；計(jì)數(shù)器 1端口地址 MOV AX， 10000 ；設(shè)計(jì)數(shù)初值 =10000 OUT DX， AL MOV AL， AH OUT DX， AL （ 3） ； 8255芯片的控制子程序 ；定義顯示開關(guān)位置的字形譯碼數(shù)據(jù) DATA SEGMENT BUFFER DB 3FH， 06H， 5BH， 0FH， 66H， 6DH， 7CH， 07H DATA ENDS ； CODE SEGMENT ASSUME CS： CODE， DS： DATA MAIN PROC PUSH DS MOV AX， DATA MOV DS， AX CALL DISP POP DX RET MAIN ENDP ；輸出開關(guān)位置的二進(jìn)制碼程序 DISP PROC PUSH CX PUSH SI XOR CX， CX CLC LEA SI， BUFFER MOV DX， 8002H ； C 口地址 WAITT： IN AL， DX ； C 口狀態(tài) TEST AL， 01H JZ WAITT MOV DX， 8001H ；讀 B 口的開關(guān)位置 IN AL， DX NEXT： SHR AL， 1 INC CX JC NEXT ；沒(méi)有接地則移動(dòng) DEC CX ADD SI， CX ；查表， CX 為開關(guān)位置 MOV AL， [SI] MOV DX， 8000H OUT DX， AL ； POP SI POP CX RET DISP ENDP CODE ENDS END MAIN 試說(shuō)明串行通信的數(shù)據(jù)格式。 解：串行通信通常包括兩種方式，即同步通信和異 步通信，二者因通信方式的不同而有不同的數(shù)據(jù)格式，其數(shù)據(jù)格式可參見教材第 326 頁(yè)及 327 頁(yè)圖 734 和圖735。